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化学工程2025年第12期:基于CFD-DPM的宽粒度颗粒输送特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘志军;刘俊霞;李志义;魏炜;

单位:大连理工大学流体与粉体工程研究设计所;

摘要:为解决海上钻屑因具有极宽粒度分布而面临的输送难题,采用CFD-DPM(计算流体力学-离散相模型)对宽粒度颗粒在水平管内的输送过程进行数值模拟,并深入探究粒度分布宽度、颗粒密度等对单位长度压降、颗粒速度及颗粒流态的影响。结果表明:模拟结果与实验结果吻合度较高,其平均相对误差为7.6%。随着气速的增加,单位长度压降呈现先增加后减小的趋势,得到经济输送气速约为16 m/s。粒度分布变宽、密度降低导致管道内单位长度压降增加,而球形度和管径的增加则会导致单位长度压降减小,管径对单位长度压降的影响最大,在Re=1.27×10~5时,其数值平均变化幅度为36.37%。颗粒密度及球形度增加、粒度分布变宽导致颗粒速度减小,颗粒速度随着管径增加而增加。研究结果可为宽粒径分布颗粒的气力输送系统设计提供参考,并对提高输送效率有指导意义。

关键词:气力输送;;粒度分布;;CFD-DPM;;水平管;;数值模拟